專利名稱：一種入射功率連續(xù)可調(diào)的輻照樣品倍頻實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種入射功率連續(xù)可調(diào)的輻照樣品倍頻實(shí)驗(yàn)裝置，屬于材料輻照和非線性光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
輻照損傷問題一直以來是軍事航天領(lǐng)域研究人員所關(guān)注的一個(gè)極其重要的問題。 早在上世紀(jì)五十年代，人們就已經(jīng)注意到在核反應(yīng)、粒子加速器和空間自然輻照環(huán)境中產(chǎn)生的帶電粒子對(duì)材料或者電子元件的損傷問題，已進(jìn)行很多重要研究并應(yīng)用到了航天器的輻照防護(hù)中，然而對(duì)于非線性光學(xué)材料輻照損傷的實(shí)驗(yàn)測(cè)試幾乎沒見報(bào)道。輻照樣品的性質(zhì)測(cè)試需要不斷改變?nèi)肷涔β嗜缓鬁y(cè)量倍頻效率的變化，以此來獲知材料的損傷程度，同時(shí)由于樣品眾多，測(cè)試要求快捷簡(jiǎn)便，但目前的非線性材料光學(xué)性質(zhì)測(cè)試裝置入射功率的調(diào)節(jié)都是靠調(diào)節(jié)激光器的功率來調(diào)節(jié)，過程較為復(fù)雜，不適合用于輻照樣品檢測(cè)
實(shí)用新型內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于輻照樣品非線性光學(xué)性質(zhì)檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置入射功率連續(xù)可調(diào)，操作簡(jiǎn)便快捷，可大大降低測(cè)量難度，適合于批量樣品的性質(zhì)檢測(cè)。發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種入射功率連續(xù)可調(diào)的輻照樣品倍頻實(shí)驗(yàn)裝置，由激光器(1)，光闌0)，分束片(3)，第一濾光片G)，第一聚束鏡(5)，第二濾光片(6)，第二聚束鏡(7)，第一光功率計(jì)(8)，樣品臺(tái)(9)，樣品臺(tái)支架(10)，輻照樣品(11)以及第二光功率計(jì)(12)組成。輻照樣品(11)置于樣品臺(tái)(9)上，樣品臺(tái)(9)通過樣品支架(10)支撐；激光器(1)發(fā)出的基頻光經(jīng)光闌( 調(diào)節(jié)后，被分束片C3)分成兩束，小部分反射進(jìn)入第二光功率計(jì)(12)，大部分經(jīng)第一濾光片(4)和聚束鏡( 后入射到輻照樣品(11)上，激發(fā)出倍頻波。從樣品(11)中出來的透射光既有基頻成分，也有倍頻成分，所述透射光經(jīng)第二濾光片(6)濾掉基頻波后被第二聚束鏡(7)聚焦，由第二光功率計(jì)(1 探測(cè)。依據(jù)第一光功率計(jì)(8)和第二光功率計(jì)(1 的讀數(shù)計(jì)算倍頻轉(zhuǎn)換效率。倍頻轉(zhuǎn)換效率計(jì)算公式為η = k (P2A31)，其中k為分束片(3)的反射率，P1, P2分別為第一光功率計(jì)(8)和第二光功率計(jì) (12)的讀數(shù)。本發(fā)明與現(xiàn)有倍頻實(shí)驗(yàn)裝置相比有如下優(yōu)點(diǎn)1.使用中激光器的輸出功率是固定的，通過調(diào)節(jié)光闌孔徑達(dá)到控制樣品上入射光強(qiáng)度的目的，調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單，使用方便快速。2.由于實(shí)驗(yàn)過程中不需要反復(fù)調(diào)節(jié)激光器的激勵(lì)電壓，使得激光器輸出功率十分穩(wěn)定，減小了系統(tǒng)的隨機(jī)誤差，有利于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。3.針對(duì)輻照樣品體積小的特點(diǎn)，在輻照樣品與光源之間加入了聚束鏡，使得入射光斑變小，有效避免入射光斑大小對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響。


圖1為本發(fā)明裝置的示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明由激光器(1)，光闌0)，分束片(3)，第一濾光片，第一聚束鏡(5)，第二濾光片(6)，第二聚束鏡(7)，第一光功率計(jì)(8)，樣品臺(tái)(9)，樣品臺(tái)支架 (10)，輻照樣品(11)以及第二光功率計(jì)(12)組成。輻照樣品(11)置于樣品臺(tái)(9)上，樣品臺(tái)(9)通過樣品支架(10)支撐；激光器(1)發(fā)出的基頻光經(jīng)光闌( 調(diào)節(jié)后，被分束片 (3)分成兩束，小部分反射進(jìn)入第二光功率計(jì)(12)，大部分經(jīng)第一濾光片(4)和聚束鏡(5) 后入射到輻照樣品(11)上，激發(fā)出倍頻波。從樣品(11)中出來的透射光既有基頻成分，也有倍頻成分，所述透射光經(jīng)第二濾光片(6)濾掉基頻波后被第二聚束鏡(7)聚焦，由第二光功率計(jì)(12)探測(cè)。當(dāng)激光器(1)為Nd: YAG脈沖激光器、第一濾光片(4)為1064nm濾光片和第二濾光片(6)為532nm濾光片時(shí)，為典型非線性材料磷酸氧鈦鉀KTP的倍頻實(shí)驗(yàn)裝置。Nd: YAG脈沖激光器輸出的基頻光波長(zhǎng)為1064nm，脈沖寬度為10ns，經(jīng)光闌(2)調(diào)節(jié)后，被分束片(3) 分成兩束，小部分反射進(jìn)入第二光功率計(jì)(12)，大部分經(jīng)1064nm第一濾光片(4)和聚束鏡 (5)后入射到KTP樣品(11)上，激發(fā)出倍頻波。從樣品(11)中出來的透射光既有基頻成分，也有倍頻成分，所述透射光經(jīng)532nm第二濾光片(6)濾掉基頻波后被第二聚束鏡(7)聚焦，由第二光功率計(jì)(1 探測(cè)。調(diào)節(jié)光闌O)的通光孔徑，改變?nèi)肷涞終TP樣品(11)上基頻光功率大小，由第二光功率計(jì)(12)測(cè)量不同入射功率時(shí)對(duì)應(yīng)的倍頻光功率。依據(jù)第一光功率計(jì)(8)和第二光功率計(jì)(1 的讀數(shù)計(jì)算倍頻轉(zhuǎn)換效率。倍頻轉(zhuǎn)換效率計(jì)算公式為η =k (P2ZiP1)，其中k為分束片(3)的反射率，P1, P2分別為第一光功率計(jì)(8)和第二光功率計(jì)(12)的讀數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種入射功率連續(xù)可調(diào)的輻照樣品倍頻實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于由激光器(1)，光闌 0)，分束片(3)，第一濾光片G)，第一聚束鏡(5)，第二濾光片(6)，第二聚束鏡(7)，第一光功率計(jì)(8)，樣品臺(tái)(9)，樣品臺(tái)支架(10)，輻照樣品(11)以及第二光功率計(jì)(12)組成。 輻照樣品(11)置于樣品臺(tái)(9)上，樣品臺(tái)(9)通過樣品支架(10)支撐；激光器⑴發(fā)出的基頻光經(jīng)光闌( 調(diào)節(jié)后，被分束片( 分成兩束，小部分反射進(jìn)入第二光功率計(jì)(12)， 大部分經(jīng)第一濾光片(4)和聚束鏡( 后入射到輻照樣品(11)上，激發(fā)出倍頻波。從樣品 (11)中出來的透射光既有基頻成分，也有倍頻成分，所述透射光經(jīng)第二濾光片(6)濾掉基頻波后被第二聚束鏡(7)聚焦，由第二光功率計(jì)(1 探測(cè)。依據(jù)第一光功率計(jì)(8)和第二光功率計(jì)(1 的讀數(shù)計(jì)算倍頻轉(zhuǎn)換效率。倍頻轉(zhuǎn)換效率計(jì)算公式為η = HP2/^)，其中 k為分束片(3)的反射率，Pp P2分別為第一光功率計(jì)(8)和第二光功率計(jì)(12)的讀數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種入射功率連續(xù)可調(diào)的輻照樣品倍頻實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的分束片(3)為反射率小于5%、透射率大于95%的分束片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種入射功率連續(xù)可調(diào)的輻照樣品倍頻實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述光闌(2)為可調(diào)光闌，孔徑在直徑1. Omm到IOmm之間連續(xù)可調(diào)，調(diào)節(jié)精度0. 05mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種入射功率連續(xù)可調(diào)的輻照樣品倍頻實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的樣品臺(tái)支架(10)為四維調(diào)節(jié)架。
全文摘要
一種入射功率連續(xù)可調(diào)的輻照樣品倍頻實(shí)驗(yàn)裝置由激光器(1)，光闌(2)，分束片(3)，第一濾光片(4)，第一聚束鏡(5)，第二濾光片(6)，第二聚束鏡(7)，第一光功率計(jì)(8)，樣品臺(tái)(9)，樣品臺(tái)支架(10)，輻照樣品(11)以及第二光功率計(jì)(12)組成。輻照樣品(11)置于樣品臺(tái)(9)上，樣品臺(tái)(9)通過樣品支架(10)支撐；激光器(1)發(fā)出的基頻光經(jīng)光闌(2)調(diào)節(jié)后，被分束片(3)分成兩束，小部分反射進(jìn)入第二光功率計(jì)(12)，大部分經(jīng)第一濾光片(4)和聚束鏡(5)后入射到輻照樣品(11)上，激發(fā)出倍頻波。從樣品(11)中出來的透射光經(jīng)第二濾光片(6)濾掉基頻波后被第二聚束鏡(7)聚焦，由第二光功率計(jì)(12)探測(cè)。
文檔編號(hào)G01N21/63GK102262074SQ20111015683
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月2日
發(fā)明者劉洪建, 唐義甲, 石建平, 詹伶俐 申請(qǐng)人:安徽師范大學(xué)